Hjärnfysikbloggen - Bloggare på Runner's World | Runner's World
rw.se_sitelogo_new_black

Johan Renström


Erfaren hjärnägare, trail- och ultralöpare som bloggar om det mesta men mest om löpning och om hjärnan, om naturvetenskap och om hälsa. Min gamla blogg Hjärnfysik finns på: http://hjarnfysik.blogspot.se/
Populära blogginlägg:
Om rödbetsjuice och uthållighet
Allt om fettförbränning
Sanningen om biggest loser
Om överträning
Om morgonlöpning
Löpning är inte farligt
Om sittsjukan
Om pulsträning och hjärtslag
Polariserad träning ger resultat
Vad är fascia?

------------Instagram @jhnrnstrm-----------------

Etiketter


  1. > 180 steg
  2. > 4x4-intervaller
  3. > Anders Ericsson
  4. > Andning
  5. > Antioxidanter
  6. > artros
  7. > ATP
  8. > Backintervaller
  9. > Barfotalöpning
  10. > bdnf
  11. > BDNF
  12. > bdnf hjärngödsel
  13. > bdnf och löpning
  14. > Biggest Loser
  15. > biokemi
  16. > Björn Borg och John McEnroe
  17. > Blod
  18. > Blodtryck
  19. > Blogg
  20. > bok
  21. > Brunt fett
  22. > cancer
  23. > Central Governor
  24. > Central governor
  25. > Choklad
  26. > Cirkelträning
  27. > Core
  28. > Cykling
  29. > Deliberate practice
  30. > Depression
  31. > Diet
  32. > Djupvila
  33. > Dopning
  34. > Evolution
  35. > evolution
  36. > Expert
  37. > Fascia
  38. > Fasta
  39. > Fetma
  40. > Fett
  41. > fett
  42. > Fjällen
  43. > Fotboll
  44. > Framtiden
  45. > Fria radikaler
  46. > Fysiologi
  47. > Föräldrar som pressar
  48. > Gener
  49. > Gränser
  50. > Handledd övning
  51. > hippocampus
  52. > hjärnan
  53. > Hjärnan
  54. > Hjärnfysik
  55. > hjärnkrafter
  56. > Hjärnplasticitet
  57. > hjärnstark
  58. > Hjärnstark
  59. > Hjärnuthållighetsträning
  60. > Hjärthälsa
  61. > Håll
  62. > Hälsa
  63. > Härnö Trail
  64. > härnö trail
  65. > Höga Kusten Trail
  66. > Ibuprofen
  67. > idrott
  68. > Iliotibialbandet
  69. > Indianer
  70. > inflammationer
  71. > intervaller
  72. > Intervaller
  73. > Jure Robic
  74. > Jägare och samlare
  75. > knäartros
  76. > knäled
  77. > kognitiv nedgång
  78. > Komfortzon
  79. > Kompression
  80. > Kramp
  81. > Kvantfysik
  82. > Lieberman
  83. > Lindans
  84. > Listor
  85. > läkningsprocess
  86. > Lärande
  87. > Löpning
  88. > löpning
  89. > löpning nya nervceller
  90. > löpningens effekt på åldrande
  91. > Löpsteg
  92. > Löpteknik
  93. > Maffetone
  94. > MBT-skor
  95. > Mindfulness
  96. > Minne
  97. > minne
  98. > Misstag
  99. > Mjölksyra
  100. > Morgonlöpning
  101. > Motion
  102. > Multitasking
  103. > Muskler
  104. > Naturlig löpning
  105. > Nedförslöpning
  106. > Neurogenes
  107. > neurogenes
  108. > Neuroplasticitet
  109. > Norska intervaller
  110. > NSAID
  111. > nötter
  112. > Orientering
  113. > Peak
  114. > Placebo
  115. > Polariserad träning
  116. > Prestation
  117. > Proprioception
  118. > Protein
  119. > Psykobiologiska modellen
  120. > Psykologi
  121. > Puls
  122. > Race Across America
  123. > Reflexer
  124. > råtthjärnor
  125. > Rödbetsjuice
  126. > Rörelse
  127. > Semester
  128. > Sitta på möten
  129. > sittande
  130. > Sittandesjukan
  131. > Sittsjukan
  132. > skador
  133. > skelett
  134. > Skidåkning
  135. > Skola
  136. > Smärta
  137. > smärtstillare
  138. > Springtime Travel
  139. > Steglängd
  140. > Stress
  141. > Studie
  142. > Styrketräning
  143. > Ståsjukan
  144. > Svett
  145. > Sydamerika
  146. > Sömn
  147. > Talang
  148. > Telomerer
  149. > Tillskott
  150. > Trail
  151. > traillöpning
  152. > Trailrunning
  153. > Träning
  154. > Träningsvärk
  155. > Tsimane
  156. > Törst
  157. > Ultra
  158. > Universum
  159. > Urinvånare
  160. > Vanor
  161. > Vardagsmotion
  162. > Vatten
  163. > Vetenskap
  164. > vikt
  165. > Viljestyrka
  166. > Vitamin D
  167. > Vålådalen
  168. > Världens tuffaste lopp
  169. > Värme
  170. > Åldrande
  171. > åldrande
  172. > Återhämtning
  173. > Ätstörningar
  174. > Överträning

Blodets hemligheter

19 nov 2016

Det är mycket som händer i kroppen när du springer. Jag tänkte ta upp en sak här, en viktig sak - blodet. Du vet nog att det finns ett protein som heter hemoglobin i blodet och att det sköter den livsviktiga syretransporten. Det är ju helt avgörande när du springer. Men som allt annat i kroppen är det så mycket mer än det. Det är komplext och inte lätt att beskriva i enkla ord, men jag ska göra ett försök.


En massa blodkroppar.

Hemoglobin är en molekyl som har fyra delar med en järnatom i varje del. Det är järnatomerna som håller fast och transporterar syre - det är en av anledningarna till att vi behöver järn. Det är järnet som ger blodet dess röda färg. Järn är bra på att binda syre, det är bara att titta på en röd och rostig järnspik. Varje molekyl hemoglobin kan alltså frakta fyra molekyler syre.

När blodet pumpas förbi lungorna är det hemoglobinets uppgift att fånga upp syre och föra det vidare till musklerna. Hemoglobinmolekylen är dock inte särskilt sugen på syre, för den befinner sig i ett inaktivt läge. Hemoglobin kan nämligen vara dels aktiverat och då binds syre lätt, dels inaktivt och då binder det ogärna till syre. Efter en rejäl inandning är dock syretrycket så högt i lungorna att syret tvingar sig på den inaktiverade hemoglobinmolekylen. När en syremolekyl bundit sig till en del av hemoglobinmolekylen ökar sannolikheten att resten av hemoglobinmolekylen blir aktiv, vilket leder till snabb syresättning av blodet.

När du springer fort skapas energi av socker. Det sker i tio reaktioner. I en av reaktionerna bildas molekylen BPG (2,3-bisfosfoglycerat). Allt BPG används dock inte i reaktionen. En bråkdel läcker ut. Ju mer du använder musklerna, desto mer socker förbränns och följaktligen läcker det ur mer BPG. När ditt blod når de arbetande musklerna, binder sig det utsläppta BPG till blodets hemoglobin. Det leder till att hemoglobinet inaktiveras och släpper av syre. Tack vare BPG hamnar därmed syret i närheten av de arbetande musklerna. Cellerna offrar således lite effektivitet i energiomvandlingen av socker för att utnyttja BPG som en signal till kroppen att öka flödet av syre där det behövs. Cellerna är fantastiska.


BPG passar perfekt i hålrummet i hemoglobinmolekylen och låser fast det i inaktiv form så att syre avges. 

I musklerna finns proteinet myoglobin som är bra på att ta upp och lagra syre, men det är inte lika bra på att släppa ifrån sig syre. Myoglobin innehåller som hemoglobin järn och det är det som gör köttet rött. Myoglobin tar upp syre som släpps från hemoglobin, men släpper bara ifrån sig syre när koncentrationen av syre är mycket låg. När musklerna jobbar hårt och får brist på syre släpper alltså myoglobin ifrån sig syre och det är ju då syre behövs. Perfekt!


Myoglobin binder syre där hemoglobin släpper det. Vid t ex pO2=20 så släpper hemoglobin nästan allt syre, medan myoglobin syremättas till 90 procent.

När hemoglobinmolekylen lämnar musklerna är den fastlåst i den inaktiva formen av BPG. Den kan inte ta upp syre, bara ge ifrån sig syre. På väg till lungorna avger dock hemoglobin BPG när celler - som behöver de energirika bindningarna i BPG - greppar tag i det. Om hemoglobin vore fastlåst i sin inaktiva form skulle det inte kunna ta upp syre i lungorna. Det är fortfarande inaktivt men inte fastlåst av BPG längre. Bara syrehalten är tillräckligt hög så kommer trycket i lungorna leda till att syret binds till hemoglobin igen och de kortlivade blodcellerna pumpas vidare ytterligare ett varv i kroppen.

Sanningen om andningen
När celler omvandlar mat till energi bildas koldioxid, som på något sätt måste ut ur kroppen. Ett blixtsnabbt enzym skapar en miljon molekyler kolsyra av vatten och koldioxid varje sekund. Kolsyran spjälkas sedan i bikarbonat och protoner, vilket sänker pH-värdet och det sänkta pH-värdet fungerar också det som en signal till hemoglobinmolekylen att släppa ifrån sig syre. Eftersom hemoglobinet är inaktivt och stängt för syre, kan det ta med sig koldioxid i form av protoner och bikarbonat ut till lungorna igen där enzymer återbildar dem till koldioxid som vi kan pusta ut.

Anledningen till att vi andas hårt när vi springer är att vi måste buffra syran som bildas av koldioxid och motverka att pH-värdet sjunker. Det är alltså inte i första hand behovet av syre, utan tvånget att andas ut koldioxid, som driver andningen. Om vi inte andas ut koldioxiden tillräckligt snabbt, omvandlas koldioxid tillbaka till protoner och bikarbonat. Det sjunkande pH-värdet beror alltså inte på mjölksyra (det finns dessutom knappt någon mjölksyra i blodet eftersom det omedelbart faller sönder till laktat och en vätejon) utan följer av hur vi skapar energi i musklerna. Det är andningen som reglerar balansen. Vi har sensorer som ständigt kontrollerar vårt blod och talar om för hjärnan när man ska öka flåsandet för att vädra ut koldioxiden. Kroppens receptorer är mycket mer känsliga för en ökning av koldioxid i blodet än för en minskning av syre. Allt hänger på andningen och allt hänger på BPG och syret hänger på järnet och allt hänger ihop.

Hur man slutar röka
Rökare har dock svårt att hänga ihop i långa lopp. Deras celler skapar mycket mer BPG, vilket låser fast hemoglobin i sin inaktiva form så att de inte kan ta upp syre. Rökning ökar också mängden kolmonoxid med mellan 3-15 gånger. Eftersom kolmonoxid binder till hemoglobin 250 gånger bättre än syre, leder det till att blodet fungerar sämre som transportör av syre och koldioxid. Det är nästan lika svårt att sluta röka som att börja springa. Men om man börjar springa, ökar motivationen att sluta röka eftersom det ger en sådan effekt på förmågan att transportera syre. Hjärnan fungerar så att det bästa sättet att bryta en vana på är att byta ut den och det bästa sätter att sluta röka på, är således att börja springa.

Mjölksyra är löparens bästa vän

12 apr 2015

Under skid-VM i Falun sa TV:s expert flera gånger att skidåkarna blev trötta för att de samlat på sig mjölksyra. Men för det första är trötthet ett fenomen i hjärnan och för det andra borde han ha sagt att Kalla och Northug samlat på sig vätejoner. Nu vet man nämligen att det inte är mjölksyra som bränner i musklerna, eftersom det nästan inte finns någon mjölksyra i kroppen. Däremot finns det laktat. Men laktat är ingen frätande syra, utan ett nyttigt bränsle som dessutom motverkar försurning. Den sura syran skapas av fria vätejoner och laktat fångar upp dessa vätejoner. Därmed gör mjölksyran - som egentligen är laktat - att Kalla och Northug orkar köra hårt längre. Inte kortare. Laktat kan dessutom fraktas till andra delar av kroppen som också behöver energi, som hjärta och hjärna. Laktat är alltså en lättillgänglig och flexibel resurs, inte ett frätande gift. Men varför ger man fortfarande mjölksyra/laktat skulden?

Föreställningen att mjölksyra skapas i musklerna och dessutom orsakar trötthet och träningsvärk, uppstod på 20-talet då två nobelpristagare - Archibald Hill och Otto Meyerhof -  försökte ta reda på orsaken till fysisk trötthet. De skar benen av grodor och lade sedan ner grodlåren i en lösning utan tillgång till syre. Sedan tillsatte de elektricitet för att få benen att kontrahera. När benen upphörde sprattla såg man att de innehöll mjölksyra och drog slutsatsen att muskler skapar mjölksyra som i sin tur orsakar trötthet. Men de begick ett klassiskt misstag genom att blanda samman orsak med korrelation. Dessutom har inte hoppande grodor lika uthålliga benmuskler som springande människor. Sist - och inte minst - var grodmusklerna avskurna från resten av grodan, samt nerstoppade i en liten skål. När jag springer sitter mina ben fast i resten av kroppen och jag ligger inte nedsänkt i en skål, vilket underlättar inte bara löpningen utan också transport av bl a laktat.

En komplett groda.

Kort om syror och baser och pH
Jag tänkte att det här skulle bli ett lättbegripligt inlägg som inte kräver några djupare kunskaper, men först en kort intensivkurs i kemi om man vill veta lite mer, annars kan man hoppa till nästa rubrik ... hm, under den rubriken står det också lite kemiska … Rubriken efter det är dock kemisk ren ;)

Varje syra har en bas. En bas är ett ämne som kan ta upp en vätejon. Ett exempel på en bas är ammoniak (NH3). När ammoniak hälls i vatten, reagerar den med vattnet och tar en vätejon (H+) från en vattenmolekyl H2O. Då återstår en hydroxidjon (OH-). I en basisk lösning finns alltså hydroxidjoner. En syra är ett ämne som avger en vätejon (H+). I en sur lösning finns alltså vätejoner (vätejon och proton är samma sak). Hur sur eller basisk en lösning är mäts med pH-värde. Rent vatten är neutralt - en vattenmolekyl (H2O) består ju av en hydroxidjon (OH-) och en vätejon (H+). Vatten går jämnt upp. När det finns fler H+ i vattnet är det surt och när det finns fler OH- är vattnet basiskt. Syror och baser existerar ofta tillsammans och kan förändras fram och tillbaka mellan varandra.

När pH sjunker, betyder det alltså att fler basiska molekyler omvandlats till syramolekyler. Den kritiska punkten är när det finns 50 % av både bas- och syramolekyler. För mjölksyra/laktat sker detta vid ett pH på 3,86. Det är långt under blodets pH-värde. Det är därför vi inte kan ha mjölksyra i blodet, eftersom pH-skalan är logaritmisk och det finns 1000 gånger mer laktat än mjölksyra i blodets pH som är 7,4. Under intensiv träning kan pH sjunka ner mot 6 och då finns det fortfarande 100 molekyler laktat på varje molekyl mjölksyra.

Men varför sjunker pH-värdet? När cellerna skapar energi splittras ATP och denna process frigör vätejoner och det är de som sänker pH-värdet. Det har inget med mjölksyra att göra. Men eftersom vätejoner och laktat uppträder tillsammans och lämnar cellen med samma transportör, trodde man tidigare att laktat var mjölksyra. Så när vi mäter laktatnivåer, mäter vi indirekt mängden vätejoner. Men det är bara en tillfällighet att en ökning av laktat matchar den ökade försurningen i musklerna.

Cellens metabolism
Muskler behöver energi i form av ATP. Mängden ATP i en kropp är runt 250 gram, men under t ex ett ultralopp förbrukas hundratals kilo ATP. Detta är möjligt genom att ATP återskapas från olika substrat. Först används kreatinfosfat för att regenerera ATP. Efter 5-10 sekunder hård löpning används kolhydrater i form av glukos och glykogen för att tillverka ATP. Denna process kallas glykolys och slutprodukterna från denna reaktionsväg är pyruvat, ATP och NADH. Pyruvat kastas sedan vidare in i citronsyracykeln, som skapar ytterligare ATP och NADH. Denna reaktion är kopplad till elektrontransportkedjan längs bort i mitokondrierna. I elektrontransportkedjan skapas större delen av kroppens ATP och dessutom återskapas NAD+ från NADH, medan vätejonerna möter syret som vi andats in och blir till vatten som cellerna kan återanvända.

Vid hård träning ansamlas pyruvat i muskelcellerna, eftersom mitokondrierna inte räcker till. Därmed blir det till slut brist på NAD+, som är nödvändigt för att glykolysen ska fortsätta. Det är då som vi räddas av laktat. Enzymet LDH sätter fast en vätejon på en pyruvatmolekyl och vips har den förvandlats till laktat. Denna process både regenererar NAD+ och tar upp vätejoner, vilket gör att glykolysen kan fortsätta och dessutom minskar försurningen. 

Om man fortsätter springa fort ackumuleras laktat och det som inte blir till pyruvat igen skickas vidare till levern, som bygger om laktat till ny fräsch, hälsosam och hemmagjord sportdryck (glukos) som sedan skickas tillbaka till musklerna. En del laktat fraktas också via ett nätverk av kanaler över till andra muskelceller som kan använda laktat för att snabbt bilda energi i sina mitokondrier, eller bygga upp ett lager av glykogen för framtiden. Det är ett system som gjort för löpare.

När laktat lämnar muskelcellen följer även vätejoner med, och dessa sura vätejoner tas om hand av blodets buffertsystem i form av bikarbonat. Denna reaktion bildar i slutändan vatten och koldioxid. Om vi inte andas ut koldioxiden tillräckligt snabbt, omvandlas koldioxid tillbaka till vätejoner och bikarbonat och då sjunker pH-värdet. Men det är inte p g a mjölksyra.

Laktatintervaller
I en studie från 2013 såg man att en tredjedel av all energi som löpare får från kolhydrater kommer från laktat. Laktat är således en viktig energikälla. Det verkar t o m som om våra två viktigaste organ, hjärna och hjärta, föredrar laktat framför glukos. 

I studien såg man dessutom att vältränade löpare var mycket bättre på att använda laktat direkt i musklerna. De oxiderade ungefär 90 % av allt laktat, medan otränade bara oxiderade 75 %. Dessutom använde den tränade löparen mycket större mängd laktat. Det visar att uthållighetsträning leder till anpassningar som gör att vi använder mer laktat och utnyttjar laktat effektivare. Det torde betyda att ju mer laktat man kan använda under träning, desto mindre glykogen behövs, vilket innebär att glykogenlagren räcker längre. Enligt professor George Brooks, som länge varit den ledande forskaren inom detta område, visar det att musklerna egentligen - liksom hjärta och hjärna - föredrar laktat framför glukos.

Hur ska man då träna upp muskelcellernas förmåga att bränna laktat och skicka iväg vätejoner? Ett bra sätt är att öka variationen i träningen. Genom att träna muskler som inte används under löpning, förbättrar man kroppens totala transport av laktat och vätejoner. Tränaren och idrottsforskaren Steve Magness testade detta genom att köra styrke- och cirkelträning under fyra veckor och förbättrade under den tiden mätbart flödet av laktat och vätejoner.

Man kan även, som tidigare, köra intervaller och fartlek. Intervaller leder till att mitokondrier, transportörer och enzymer blir överbelastade av vätejoner och laktat. Det är en trigger som på sikt leder till fler mitokondrier och till en förbättrad cellulär infrastruktur, så att vi snabbare kan ta hand om det laktat som produceras. 

Steve Magness ger flera exempel på laktatintervaller i en artikel på Runners World. Poängen med laktatintervaller är variation, eftersom variation stressar kroppen att hitta snabbare lösningar. Ett exempel är att blanda snabbare och lite mindre snabb löpning och att blanda korta och långa intervaller, där den korta fasen bygger upp laktat och den längre tar hand om vätejoner och bränsle.

Jag tror även på klassiskt svensk fartlek. När man springer på känsla och sin egen uppfattning om ansträngning, behöver man vare sig klocka eller schema. Genom att växla mellan hårda och ganska ansträngande löpningar i en halvtimme ute i terrängen lär man sig mycket om sin egen kropp och kroppen lär sig hur den ska bränna laktat.

Rönner´s Nörd
Till sist, spelar det någon roll om man säger mjölksyra, laktat eller vätejoner? Är det bara nördar som bryr sig? Jag känner mig lite som Rönner´s nörd ibland;). Mjölksyra är ett inarbetat begrepp. I praktiken spelar det ingen större roll, men jag kan tycka att en expert på TV bör uttrycka sig rätt.

Mer om mjölksyra
Myten om mjölksyra - ett inlägg som jag skrev för snart fyra år sedan.
Muscles and the Lactic Acid Myth - Larry Moran, författare till PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY avlivar effektivt myten om mjölksyra.
Mjölksyra: Fåret i vargakläder - Marek Behrendt skriver bra om mjölksyra med flera länkar till forskarrapporter.
Lactate: Not Gilty as Charged - Genomgång av Robergs studie.

 



Följ oss

Loppkalendern

30 sep
Umeå
30 sep
Stockholm
01 okt
Stockholm
01 okt
Odense
01 okt
Mölndal
Se alla våra rekommenderade lopp

@runnersworldswe

Följ oss på Instagram!

Få vårt nyhetsbrev!